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智能仪表设计--褚光宇

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智能仪表课程设计 - 1 - 目录 1、绪论............................................................................................................................................. 2 1.1设计目的 ............................................................................................................................ 2 2、设计指标及任务 ......................................................................................................................... 3 2.1题目 .................................................................................................................................... 3 2.2仪表功能 ............................................................................................................................ 3 2.3主要技术指标 .................................................................................................................... 3 3、硬件设计 ..................................................................................................................................... 3 3.1、主板硬件 ......................................................................................................................... 3 3.1.1 主机模块的设计 ................................................................................................... 3 3.1.2键盘和显示器模块设计 ........................................................................................ 4 3.2、副板硬件设计 ................................................................................................................. 6 3.2.1 DAC0832 ................................................................................................................. 6 3.2.2 基准电源 ............................................................................................................... 6 3.2.3 ADC0809 ................................................................................................................. 6 3.2.4 D触发器 ................................................................................................................ 7 3.2.5 或非门 ................................................................................................................... 7 3.3、硬件调试及问题解决 ..................................................................................................... 8 3.3.1调试步骤 ................................................................................................................ 8 3.3.2 问题及解决方法 ................................................................................................... 8 4、数据误差分析 ............................................................................................................................. 9 5、总结 ............................................................................................................................................ 9 附录：..................................................................................................................................... 10 附录一：A/D输入数据及对应曲线.............................................................................. 10 附录二：D/A输出数据及对应曲线 .............................................................................. 10 附录三：主板原理图 ..................................................................................................... 11 附录四：副板原理图 ................................................................................................. - 11 - 附录五：主板PCB图 .................................................................................................... 12 附录六：副板PCB图 .................................................................................................. 12 附件七：元器件清单 ..................................................................................................... 13 智能仪表课程设计

- 2 - 1、绪论 单片微型计算机简称单片机，又称微控制器，是微型计算机的一个重要分支。单片机是20世纪七十年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片，是集CPU、RAM、ROM、I/O接口和终端系统与同一硅片的器件。20世纪八十年代以来单片机发展迅速各类新产品不断涌现出现许多新产品，出现了许多高性能新型机种现已成为工业控制和各控制领域的支柱产业之一。由于单片机功能强、体积小、可靠性好、价格便宜等独特优点因而受到人们的高度重视并取到了一系列的科研成果，成为传统工业技术改造和新产品更新换代的理想机种，并具有广阔的发展前景。单片机技术的应用是信息技术发展的一个方面，它为人们的生产和生活带来了极大的方便。今天人们生活中的消费电子产品、生产中的智能仪表等不乏应用单片机技术的产品，作为21世纪新时代的大学生，我们不能停留在理论上，更要通过实践来掌握单片机的使用方法。 随着智能仪表设计这门课程的深入学习，我们已经在理论上学习过了单片机的知识，而智能仪表色课程设计为了更好的掌握这门技术提供了平台。让我们将所学的基础理论知识和专业知识运用到具体的工程实践中去。以培养学生综合运用知识能力。实际动手能力和工程实践能力，为此后的毕业设计打下良好的基础，都为今后从事生产技术工作打下了必要的基础。 此次课程设计要求完成通用智能仪表的硬件设计，软件设计和相关元器件的选择。掌握计算机辅助设计技术。

1.1、设计目的 （1）熟练掌握AT89S52微处理器，HD7279芯片、X5045芯片以及A/D和D/A的原理及应用。 （2）掌握动态LED显示及键盘设计原理，对智能仪器中最基本的输入输出设备具 有感性认识。 （3）通过一个相当对完整的程序编程，能够将单片机知识和智能仪器的设计融会贯通，同时掌握对智能仪器的软硬件构成及硬件软化方法。 （4）通过完成一个涉及MCS-51单片机多种资源应用并具有综合功能的最小系统目标板的设计与编程应用。

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基于STM32的通用智能仪表设计与应用

基于STM32的通用智能仪表设计与应用


0 引言 测控 仪 器 仪 表 得 到 快 速 的 发 展, 并 呈 现 新 的 发 展 趋
势 [ 1- 2]: 测控范围向立 体化、全 球化 扩展; 测控 功能 向系 统化、 网络化发展; 便 携式、手持 式乃 至个性 化仪 表大 量发 展。仪 表 的智能化、功能 的多样 化, 离不 开微处 理器 和微 控制 器。传 统 的 8位、16位单片机虽 然处理 能力不断 提高, 但 是限于 其 CPU 内核的能力, 已经不能满足 智能仪表的需 求, 因此采用 32位 微 控制器和微处理 器将会 成为 主流设 计。仪表 测控 系统 由集 中 控制向分布式控制系统发展, 仪表网络也 需要从以前 的一主 多 从网络模式 (如典型的 RS- 485控 制网络 )向 多主多 从的网 络 模式发展。在工业控 制领域, 智 能仪 表工作 环境 恶劣 , 周围 的 电磁环境复杂, 对网络的抗 干扰能力提 出了很高的 要求。现 场 总线即可以保证通信的质量, 同时能够满 足网络中多 主系统 的 要求。智能仪表 + 现场总线的分布式 控制模式, 可以 发挥智 能 仪表的最大功效, 也将会得 到广泛的应用。
D IG 0~ D IG7为键盘 的列 扫描输 出, SIG 0~ S IG7 是键 盘的 行扫描输 入, 具 有 内部 下 拉 电 阻。在 键 盘 扫 描 期 间, D IG 7 ~ D IG 0引脚按照 D IG 0到 D IG 7的 顺序 输出 高电 平, 其他 7 个引 脚输出低电平。 S IG 0~ SIG7 的输出 被禁 止。当没 有按 键按下 时, SIG 0~ SIG 7都被下拉电阻拉到低电平; 当 有按键按 下时, 按 键对应的 SIG 管 脚输入 高电 平。只有 2次 检测 到同 一个 键按 下, 才会 DOUT 输出 键盘 中断。中 断后, 需 要输 入读 键盘 指令 0111XXXXXXXB. 然 后 LOAD 加 载 指 令。 紧接 LOAD 电平 之 后, DOU T 管脚输出第 7位键盘代码值, 剩余六 位依次通过输入 DCLK 读出来。数据读取完毕之后, DOUT 恢 复高电平。 CH 451 所提供的按键代码 为 7位, 位 2 ~ 0 是列 扫描, 位 5~ 3为 行扫 描, 位 6标识键盘状态, 按下为 1, 释放为 0。按下的键盘代码与 释放的代码值相差 为 40H。例 如连 接 D IG 5 和 SIG6 的按 键被 按下, 则按键的代码是 75H。图 3为键盘原理图。
智能化仪表课程教学大纲

智能化仪表课程教学大纲

《单片机原理与智能仪器》课程教学大纲
字体大小：【大 中 小】
课程编号：04010421 课程名称：单片机原理与智能仪器 学分：3.5 总学时： 56 实验学时： 8 课内上机学时： 先修课程要求：数模电路、电路分析、一门计算机高级语言 适应专业：生物医学工程
参考教材：单片微机原理及应用
一、课程在培养方案中的地位、目的和任务
重点内容包括：５１（９６）系列单片机的指令系统、单片机端口的扩
口技术的应用、软硬件的设计技术、中断功能的应用技术等
四、实验要求
（1）掌握单片机及其接口之间的设计与编程；
（2）熟悉51系列即96系列单片机的指令系统；
五、课程学时分配
章节
内容
学时 其中实验（上机学时）备注
微型计
第一章
算机的基本
4
概念
MCS-51
智
能
化
专仪
业 名
表课程『回 返』
称: 教
学
大
纲
课程编号： E243-03
课程名称： 智能化仪表 Intelligence Instruments
开课学校、学院、 华东理工大学、信息学院、检测技术与自动化装置
专业：
上课时间： 秋季
上课地点： 华东理工大学
任课教师： 张雪申
教学方式： 面授、自学、研讨
《虚拟仪器与智能仪器》课程教学大纲 （Virtual And Intelligence Instrument） 一、课程说明 课程编码：045855101，课程总学时51、周学时3、学分3，开课学期：第6学期。 1．课程性质：专业选修课。 2．适用专业：适用于电子信息工程、计算机科学与技术专业。 3．课程教学目的与要求 虚拟仪器LabVIEW技术综合运用了计算机技术、数字信号处理技术、标准总线技术 程方法，代表了测量仪器与自动测试系统的发展方向。 通过本课程的学习使学生基本熟悉美国国家仪器公司的创新产品??应用最为广泛的L 拟仪器的软件开发环境；初步掌握虚拟仪器设计的主要思想，图形化语言编程的原理
基于CAN总线的智能仪表组网技术

基于CAN总线的智能仪表组网技术

基于CAN总线的智能仪表组网技术
曹军义;曹秉刚
【期刊名称】《化工自动化及仪表》
【年(卷),期】2004(031)003
【摘要】为满足设备级通信的实时性、可靠性和互操作性,提出基于CAN现场总线的智能仪表组网技术.通过分析CAN总线和RS-485总线的特点,设计了CAN总线多功能集中器和网络通信协议.设计的CAN总线多功能集中器可以与上位机(PLC或PC等)通过CAN总线通信,也可通过RS-485与网络底层仪表通信,并可动态显示仪表状态和在线修改组态参数.
【总页数】4页(P35-38)
【作者】曹军义;曹秉刚
【作者单位】西安交通大学,机械工程学院,陕西,西安,710049;西安交通大学,机械工程学院,陕西,西安,710049
【正文语种】中文
【中图分类】TP393
【相关文献】
1.基于CAN总线的智能仪表设计 [J], 赵春平;张健涛;张会康;蒋媛
2.基于CAN总线的基站式智能仪表设计 [J], 冯晗
3.基于CAN总线汽车智能仪表研究与应用 [J], 李有通; 谭琳; 陈益庆
4.基于CAN总线汽车智能仪表研究与应用 [J], 李有通; 谭琳; 陈益庆
5.基于CAN总线技术的汽车智能仪表设计 [J], 白月飞;杨斌
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智能仪器课程设计任务书

智能仪器课程设计任务书

南京工程学院课程设计任务书课程名称《传感器与检测技术》及《智能仪器》综合课程设计院（系、部、中心）自动化学院专业测控技术与仪器班级测控102起止日期2013.7.1-2013.7.12指导教师乐建华刘大伟一、课程设计应达到的目的课程设计的目的是使学生能够将《传感器与检测技术》与《智能仪器》等课程的内容有机的联系起来，形成系统的概念，培养学生综合应用知识的能力，掌握智能仪器设计的基本思想和方法、以及软硬件调试方法。

二、课程设计题目及要求（七选一）1.智能测温仪：测量范围：-50℃～150℃；精度:1%;采用MCS51系列单片机完成4路温度测量，并将测量值显示于数码管上；系统应具有自动校零功能。

2.智能汽车超载报警器：采用MCS51系列单片机构建系统，测量汽车重量，如果汽车超载，报警器发出声或光报警信号，且超载阈值可设置成5吨和10吨和20吨三挡。

3.智能障碍探测仪：采用MCS51系列单片机构建系统。

探测距离为3米，若3米以内有障碍物，系统发出声或光报警信号。

4.智能微位移测量仪：测量范围：±5mm；精度:0.5%;采用MCS51系列单片机完成一路位移测量，并将测量值显示于数码管上；系统应具有部分电路自诊断功能。

5.智能测速仪：测量范围：5～5000rpm；采用MCS51系列单片机完成测量，并将测量值显示于数码管上。

分别采用测频法和测周法进行设计，并比较不同速度段的测量精度。

6.智能路灯亮灭控制系统：采用MCS51系列单片机完成测控任务。

当日照亮度超过阈值，控制灯灭；反之，则控制灯亮；阈值可调；并对城市路灯具有一定的节能管理功能。

7.智能煤气报警器：采用MCS51系列单片机完成测控任务。

测量煤气浓度，当煤气浓度超限时，系统发出报警信号，同时打开排气扇排气；浓度上限值可调。

三、课程设计任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等要求〕整个课程设计任务分两个阶段完成：第一阶段为硬件（理论）设计阶段，完成以下设计任务：1．系统整体方案设计，包括课题分析、传感器选择、单片机选择等。